有沒有試過放大觀看相片時,發現高反差的地方,出現奇怪的色邊嗎?現場實際所見又沒有這些奇怪的顏色,原來這很可能是色差問題!



相機鏡頭內的鏡片,就是用來將光線聚焦。但我們肉眼所見的可見光,包含不同顏色的光線,而不同顏色的光線有不同的折射率,使影像無法完美聚焦在同一平面上(相機內的感光元件),這就導致色散現像 (Dispersion)。這令影像看起來有明顯的顏色偏移,亦即色差,使影像的解像能力下跌。色差主要可細分以下兩種類型 :


這色差又稱中軸色差 (Axial Color),原理就如上述,由於不同色彩光線的聚焦點不一樣所致。定焦大光圈鏡頭,例如 50mm f/1.8 或85mm f/1.2這類典型人像鏡頭,就特別明顯看到蹤向色差。

最嚴重的情況下,無論影像中央或邊綠位置都會看到這種色差,這種色差通常呈現明顯的紫邊或綠邊,但每次只會呈現單色偏差。幸好, 收細鏡頭光圈拍攝,這情況將有所改善。


蹤向色差是不同顏色光線的焦點,不能全都落在感光元件所致。這現象常見於影像所有位置,但可籍由收細光圈改善情況。

蹤向色差乃因不同顏色光線的放大率不同,令影像的焦點有所偏移,這現象常見於高光位及散景,並會呈單色圍著光暗邊緣位置。


這色差又稱為Transverse chromatic aberration,這種色差是由於不同色彩光線有著不同的放大率所致,這種色差不會在影像中央地方出現,但愈接近影像邊緣,色差問題愈見嚴重,尤其是高反差的地方才會看見。這色差常令影像同時產生兩種顏色偏差,常見是藍邊及紅邊,並只在垂直正切的兩邊才看見。

而在遠攝或超廣角鏡頭會較為明顯。事實上,橫向色差是較蹤向色差明顯,一般相機鏡頭測試,亦是以檢測橫向色差為主。


橫向色差只見於影像邊緣位置,收細光圈不能明顯改善情況。

橫向色差呈雙包色圍著光暗邊緣位置,常見有紅移、綠移、黃移或紫移現象,留意此直度相片中,只有線條的上下方才有色差,線條左右兩邊則沒有問題,橫度相片則相反。





  1. 收細光圈拍攝
    實際上我們所拍攝的相片中,蹤向及橫向色差是會同時出現,所以收細光圈拍攝,仍然有助提升減輕色差問題,提升影像質素。
    收細光圈能大幅減少蹤向色差問題,左為f/1.2,右為f/4。

  2. 使用機身或後期處理
    現時大部份相機已經可以因應不同鏡頭的色差情況,即時在拍攝後處理,令影像看起來完全沒有色差問題。就算是使用古老鏡頭,仍可在影像軟件內後期處理,減輕色散問題。
    經 Lightroom 處理前後效果,左為原相,右為修正效果。


    Lightroom 內置的色差移除功能,用家可因應不同顏色色差作處理,甚至可以直接點擊問題顏色予以修正。

  3. 選購超低色散鏡頭
    其實色差問題在很早期已被發現,而廠方推出的螢石鏡片 (含氟化鈣, CaF2)或超低色散鏡片,正正就是為了克服色差問題,所以現時購買高階鏡頭,多會使用這類鏡片令色差問題大為減少。在 Nikon 或 Sony 的鏡頭中,均使用ED鏡片(Extra-low Dispersion),而 Canon 則使用螢石或 UD (Ultra-low Dispersion) 鏡片。
    使用能有效壓抑色差的鏡片,都有助減輕色差影響,例如Canon的螢石鏡及超低色散鏡片。

現時日本首屈一指的天文望遠鏡,熟悉觀星的人都會知道是由高橋 (Takahashi Seisakusho) 製造,原來高橋於1977年與Canon的光學技術人員合力研發出六吋口徑的螢石鏡片,成為世上首枝使用螢石鏡片的天文望遠鏡。

而折射望遠鏡的設計中,為了解決色差問題,更會採用復消色差 (Apochromat) 的設計,透過使用多片透鏡令色差現象大幅減少。



撰寫日期:2015年7月14日

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